陽離子型接枝淀粉聚合物的合成及應用.pdf

1、近年來,隨著我國造紙工業(yè)的蓬勃發(fā)展,淀粉及其衍生物因其具有無毒、可生物降解、來源廣泛、價格低廉、可再生等特點,在造紙工業(yè)中的需求和消費量越來越大。由于天然淀粉隨著溫度升高易膨脹糊化、力學性能差、缺乏耐水及乳化能力,使得其應用受到很大限制。為了擴大淀粉的應用范圍,必須對其進行結構改性,接枝共聚是淀粉改性的主要方法之一。
　　 淀粉接枝聚合物是以親水的半剛性鏈的淀粉大分子為骨架與帶有極性基團的烯類不飽和單體接枝共聚,使共聚物具有天然

2、高分子和人工合成高分子兩者的性質,取長補短,形成剛柔相濟的分子結構特點,淀粉的接枝共聚改性成為國內外科學工作者近年來研究熱點之一。本研究采用功能性單體與經(jīng)過預處理的變性淀粉合成了一種性能優(yōu)越的陽離子型復合淀粉接枝聚合物,并探討了用它作為表面施膠劑的應用性能。
　　 首先,研究了不同因素對淀粉接枝共聚的影響。討論了淀粉預處理、單體種類、單體配比、引發(fā)劑種類、引發(fā)劑用量、溫度以及反應時間等因素對淀粉接枝共聚的影響。其次,考察了不同聚

3、合工藝合成的淀粉接枝聚合物分別在瓦楞原紙和高得率漿APMP的表面施膠中的應用。再次,研究了淀粉接枝物與其它疏水聚合物進行改性和復配,通過這種方式進一步提高接枝淀粉的施膠性能和強度性能。最后,利用儀器分析對所得產(chǎn)品進行了表征,包括紅外光譜、掃描電鏡、差示掃描量熱分析、穩(wěn)定性、粒徑及Zeta電位等表征。
　　 結果表明,較佳的陽離子型淀粉接枝共聚物合成條件是:通過對淀粉進行預處理,氧化劑雙氧水(質量分數(shù)為30.0％)用量為絕干淀粉的

4、18.0%,以H2O2-FeSO4為引發(fā)體系,引發(fā)劑雙氧水(質量分數(shù)為30.0%)用量為單體的2.0%,單體與淀粉的質量比為2:1,苯乙烯與丙烯酸丁酯質量為1.5:1,聚合反應溫度為85.0℃,反應時間為3.0h。
　　 與瓦楞原紙空白樣相比,紙張Cobb值由空白樣的59.7g/m2降低至22.3g/m2,環(huán)壓指數(shù)由空白樣的4.5N.m/g提高到了6.6N.m/g。與高得率漿手抄片空白樣相比,紙頁Cobb值由62.3g/m2下降

5、至27.1g/m2,抗張指數(shù)由12.4N·m/g提高到42.2N·m/g,耐破指數(shù)由0.6kPa·m2/g提高到1.9kPa.m2/g,撕裂指數(shù)由6.1mN·m2/g提高到6.5mN·m2/g。
　　 以聚氨酯預聚體作為一種抗水性單體合成了聚氨酯陽離子接枝淀粉施膠劑,聚氨酯預聚體的較佳合成條件為:甲苯二異氰酸酯用量為1,4-丁二醇的15.0%,反應溫度為80.0℃;施膠劑的較佳合成條件為:聚氨酯預聚體用量為絕干淀粉的10.0%,